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《TiO2納米管陣列光催化材料的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、論文分類號：２學(xué)校代碼：１０７０＆學(xué)號：１５０８００６ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ聊臟制備’１？賺師姓名胡亞＝Ｊ：：＝＝＝ＷＪ論纖眺廁年５Ｗ＿ｌ：＿丨丨＿Ｉ—＾―＾＾＾＾―＾―——■———————＾■—■１＾—５Ｓ５Ｓ＾＾＾＾５Ｂ５５Ｂ５５ｉ■■５ＢＢ５５５５５５５ＳＳ■■國■■申請理學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：TiO2納米管陣列光催化材料的制備及性能研究學(xué)科門類：理學(xué)一級學(xué)科：化學(xué)培養(yǎng)單位：化
2、學(xué)與化工學(xué)院碩士生：王曉芳導(dǎo)師：胡亞微副教授2018年5月PreparationandPhotocatalyticActivityofTiO2NanotubularArraysAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByXiaofangWangSupervisor:Prof.YaweiHuMay2018TiO2納米管陣列光催化材料的制備及性能研究摘要近年來，環(huán)境污染問題日益嚴峻，已經(jīng)威脅到人
3、類健康。其中有機污染物由于毒性大且生物難降解等原因被越來越多的研究者所關(guān)注。迄今為止，TiO2是最有前景的光催化劑，因為它具有適當(dāng)?shù)碾娮硬ǘ谓Y(jié)構(gòu)、光穩(wěn)定性、化學(xué)惰性和商業(yè)可用性。同時TiO2光催化劑對清潔、安全、豐富的太陽能的有效利用，為能源危機和嚴峻的環(huán)境挑戰(zhàn)提供了有希望的解決方案。但是，因其對可見光的利用率低、光生電子-空穴對易復(fù)合、粉末狀顆粒難回收等問題阻礙了其實際的應(yīng)用。因此，制備一種可以利用可見光、光催化效率高、易回收的光催化材料是非常有必要的。本論文的主要研究內(nèi)容如下：（1）采用陽極氧化法在鈦基體上制備TiO2納米管陣列（TiO2NTAs），并通過XRD、SEM等測試儀器對其結(jié)構(gòu)
4、和形貌進行表征。以有機染料亞甲基藍為降解對象，研究其可見光下光催化性能，通過紫外-可見漫反射對其機理進行解釋。結(jié)果表明，此方法制備的TiO2納米管陣列在可見光下具有良好的光催化活性，而一般的TiO2僅在紫外光照射下具有光催化活性。550℃所制備的TiO2納米管陣列在可見光照射120min后，對亞甲基藍的降解效率可達到52%，這歸結(jié)為所制備TiO2納米管陣列對可見光的吸收，以及高比表面積和高度有序性利于電子的傳輸，從而獲得良好的可見光催化活性。（2）以尿素作為g-C3N4的前驅(qū)體，通過浸漬沉積和氮氣保護下高溫?zé)岱纸獾姆椒ㄖ苽鋑-C3N4/TiO2NTAs復(fù)合光催化薄膜。采用XRD、SEM、TE
5、M對復(fù)合薄膜進行物相及形貌的表征。在可見光的照射下，g-C3N4/TiO2NTAs復(fù)合材料的光催化性能可以通過亞甲基藍溶液的的催化降解實驗來評估。實驗結(jié)果表明：浸漬6h的g-C3N4/TiO2NTAs樣品，在可見光下的光催化活性是最高的，120min內(nèi)對亞甲基藍的降解率可達73%。g-C3N4與TiO2的復(fù)合，不僅可以提高載流子的傳遞效率，也提高了對太陽光的利用率并抑制光生電子-空穴對的復(fù)合。（3）采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)(SILAR)法將CdS沉積在TiO2NTAs上。采用XRD、TEM等對CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料進行物相及形貌的表征。在可見光的照射下，CdS/TiO2NTAs復(fù)合材
6、料的光催化性能可以通過亞甲基藍I溶液的的催化降解實驗來評估。實驗結(jié)果表明：可見光照射120min后，循環(huán)15次的CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料對亞甲基藍的催化降解效率最高，可達51.6%。紫外-可見漫反射光譜顯示：與純TiO2NTAs的吸收峰相比，CdS加載到在TiO2NTAs上，其吸收帶邊發(fā)生了明顯紅移，進一步表明CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料具有良好的可見光光催化活性。最后，對CdS/TiO2NTAs復(fù)合材料增強光催化性能和形成的機理進行了詳細的討論。關(guān)鍵詞：TiO2，納米管陣列，光催化活性IIPreparationandPhotocatalyticActivityofTiO2Nan
7、otubularArraysABSTRACTInrecentyears,environmentalpollutionhasbecomeincreasinglyserious,whichhasthreatenedhumanhealth.Theorganicpollutantsareconcernedbymoreandmoreresearchersduetotheirhightoxicityandnonbiode
